Zum aktuellen Zeitpunkt werden bereits unterschiedliche Antriebstechnologien in Fahrzeugen im Straßengüterverkehr eingesetzt. Hierbei kann bezüglich der genutzten Energieträger Öl, Erdgas, Strom und Wasserstoff unterschieden werden [Ren21]. Die Abbildung 1 gibt einen Überblick über verschiedene Antriebstechnologien. Sie sind entsprechend ihrer Marktreife und dem hauptsächlich genutzten Energieträger strukturiert. Fahrzeuge mit den in der Abbildung 1 dargestellten Technologien finden bereits Anwendung auf deutschen Straßen. Synthetische Kraftstoffe sind aufgrund ihres frühen Entwicklungsphase vor Markteinführt nicht aufgeführt [Dech22].

Um die Leistungsfähigkeit von Antriebstechnologien zu beschreiben und zu vergleichen, kommen insbesondere die folgenden drei Kennzahlen zum Einsatz [Ren21]:

Zu berücksichtigen ist, dass sich aus der Energiedichte des Energieträgers und dem Wirkungsgrad des Antriebsstrangs die Reichweite des Fahrzeugs ergibt. Beispielweise ist die Energie pro Volumen für Compressed Natural Gas (CNG) kleiner als für Liquified Natural Gas (LNG), da das Erdgas im Falle von LNG durch Herunterkühlen stärker komprimiert wird. Entsprechend der Reichweite ergeben sich für die verschiedenen Antriebstechnologien unterschiedliche Anwendungsfälle. Der folgende Absatz gibt eine grobe Einordnung der Technologien zu ihren Nutzungsszenarien.

Nutzungsszenarien
Mit fossilem Gas betriebene Lastkraftwagen (Lkw) können verglichen mit herkömmlichen Benzin-Lkw oder Diesel-Lkw ähnliche Reichweiten zurücklegen, jedoch muss hinsichtlich der Nutzlast der Fahrzeuge unterschieden werden, da mit zunehmender Nutzlast die Reichweite eingeschränkt wird. Für batterieelektrische Lkw kann als grundsätzliche Einordnung festgehalten werden, dass sich diese eher für den Nahverkehr mit leichten Nutzfahrzeugen eignen. Wasserstoff-betriebene Lkw eignen sich hingegen auch für den Regional- und Fernverkehr mit schweren Nutzfahrzeugen. Hybridfahrzeuge bilden einen Kompromiss zwischen dem batterieelektrischen Antrieb und dem Verbrennungsmotor, indem die durch den Batteriebetrieb meist nicht ausreichende Reichweite durch einen zweiten, konventionellen Antriebsstrang ergänzt wird, sodass die Reichweite erhöht wird. Oberleitungs-Lkw sind, entsprechend des Oberleitungsnetzes, stark an den Ausbau der entsprechenden Infrastruktur gebunden. Diese Fahrzeuge werden vorrangig für den schweren Nutzlastverkehr erforscht [BaWü20].

Die beschriebene Leistungsfähigkeit von alternativen Antrieben hat Auswirkungen auf die Praktikabilität der Fahrzeuge für den täglichen Betrieb. Beispielsweise könnte ein fiktives Unternehmen aus der Tanklogistik für verschiedene Nutzungsszenarien unterschiedliche Antriebe einsetzen. Für den Transport der Güter zwischen Kiel und Hamburg bieten sich beispielsweise batterieelektrische Fahrzeuge an, während für den grenzüberschreitenden Transport Wasserstoff-betriebene Fahrzeuge aufgrund höherer Leistungsfähigkeit sinnvoll wären.

Dekarbonisierung
Neben der Praktikabilität für die Unternehmen sind alternative Antriebe insbesondere hinsichtlich der emittierten Emissionen während des Betriebs zu bewerten. Hierbei sind die Treibhausgasemissionen pro Fahrstrecke und transportiertem Gewicht zu berücksichtigen. Das Gas, welches am häufigsten als Referenz herangezogen wird, ist Kohlenstoffdioxid (CO2). Neben CO2 gehören unter anderem Methan (CH4) oder Lachgas (N2O) zu den Treibhausgasen [UBA22v]. Der Einsatz von batterieelektrischen Fahrzeugen führt im Vergleich zu Dieselfahrzeugen zu deutlichen geringeren Treibhausgasemissionen und wirkt sich damit positiv auf die Dekarbonisierung des Straßengüterverkehrs aus [NPM20b].

Als eine Maßnahme für die Zielerreichung der Emissionsreduktion wird auf politischer Ebene die Elektrifizierung von mindestens 30 Prozent des Güterverkehrs geplant [Fra23]. Diesen Ansatz aufgreifend werden in dieser Wissenslandkarte überwiegend strombasierende Antriebskonzepte vorgestellt, beispielsweise batterieelektrische, Oberleitungs- und Brennstoffzellen-Fahrzeuge. Außerdem werden Erdgasfahrzeuge thematisiert. Als Referenz für die ökologischen und ökonomischen Wirkungen der Fahrzeuge mit alternativen Antrieben dient der Diesel-Lkw. Der für Betrachtung der Reichweite angesprochene Wirkungsgrad ist außerdem auch aus einer nachhaltigen Perspektive von Bedeutung. Über eine ganzheitliche Betrachtung von der Herstellung bis zum Verbrauch des Kraftstoffes gibt der Wirkungsgrad an, wie effizient die Antriebstechnologie die bereitgestellte Energie nutzt, beziehungsweise wie energieintensiv die Kraftstoffherstellung ist. Ein negatives Beispiel hierfür sind synthetische Kraftstoffe aus Wasserstoff, bei denen von der Herstellung über die Verwendung circa 85 bis 90 Prozent der eingesetzten Energie verloren geht [ADAC23d].